ENERGIAGAZDÁLKODÁS ENERGETIKAI RENDSZER

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "ENERGIAGAZDÁLKODÁS ENERGETIKAI RENDSZER"

Marika Siposné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 ENERGIAGAZDÁLKODÁS ENERGETIKAI RENDSZER

2 HŐENERGIA o Fűtés o Meleg víz o Szárítás VILLAMOS ENERGIA o (hő >) mozgás > villamos áram o fotovillamos hatás o kémiai út (elektrolízis megfordítása) SHP (separated) CHP (combined) MOZGÁSI ENERGIA mechanikai munka o közlekedés szivattyúzás (szélerőgép) o malmászat (szárazmalom, vízimalom, szélmalom) o emelés (pl. daruval)

3 Energiaforrások csoportosítása

4 A világ primer energiaszerkezetének változása (%)

5 Hubbert-féle hozamcsúcs-elmélet USA olajhozamcsúcsa: M. King Hubbert (1956) szerint: között. A valóságban A világ olajhozamcsúcsa: C. J. Campbell (Scientific American, 1998) szerint: 2007 Olduvai elmélet - energiafelhasználás Richard C. Duncan (1989) szerint: között 100 évnyi ipari korszak

6 igények

7 A komplex hozamcsúcs probléma (termovillamos)

8 valószínűsített bizonyított

9 Output

12 ENERGIALÁNC és a társadalomtudományi és interszektorális összefüggések Pszichológia Szociológia Pedagógia Kommunikáció-tudomány JÓLÉT Életstílus Újrahasználat, újrafeldolgozás Hulladékgazdálkodás Fogyasztás oldali energiagazdálkodás Energiaszolgáltatások (közlekedés, fűtés, hűtés, világítás Építéstudomány Közlekedéstudomány Termékek, berendezések Ellátás oldali energiagazdálkodás Másodlagos energiahordozók (elektromos áram, benzin, Földtajztudomány Területi tervezés Elsődleges energiahordozók (szén, kőolaj, napenergia Környezetgazdaságtan Geológia és bányászat Vízgazdálkodás Mező- és erdőgazdálkodás szerves melléktermékek és hulladékok felhasználása

13 Fűtőmű: kizárólag hőenergiát (meleg vizet) előállító erőmű (átl. hatásfok 30-50%). Kondenzációs hőerőmű: tüzelőanyag > hőenergia > nagynyomású gőz > gőzturbina > generátor > villamos áram (átl. hatásfok ~30-35%) Gázturbinás hőerőmű: Nincs vízmelegítés - a gáz égésterméke hajtja meg a turbinát ( as évektől) (átl. hatásfok: ~30%)

14 Kombinált ciklusú gázturbinás erőmű (CCGT): A gázturbinából távozó forró gázzal még vizet is melegítenek, és gőzturbinát hajtanak. (hatásfoka: ~50%)

15 Kogeneráció vagy kapcsolt hő és villamos energia termelés vagy combined heat and power (CHP) A hőerőművekben keletkező hulladékhőt hasznosítják. A hatásfok ~80-90%: 30-35% villamos áram, 50-55% hőenergia keletkezik

16 Kapcsolt hő és villamosenergia-termelés Kogeneráció CHP combined heat and power): A hőerőművekben keletkező hulladékhőt hasznosítják. (hatásfok jellemzően ~75-90%, így például a fűtőanyag ~30-35%-ból villamos áram, 50-55%-ból hőenergia keletkezik)

17 Terhelési görbe

19 Együttműködő rendszerek

20 Megújulók

21 EU 2015-ben: ~80% új megújuló kapacitás

22 Az áramtermelő kapacitások változása az EU-ban között

23 Új áramtermelő-kapacitások az OECD európai tagállamaiban között (IEA 2016) blication/repoweringmarkets.pdf

24 NAP passzív aktív fototermikus fotovillamos kogenerációs hibrid kollektor termovillamos SZÉL áram mechanikai munka mozgási energia VÍZ folyó makro mikro tenger áramlás ár-apály hullámzás BIOMASSZA hulladék, melléktermék (apadék) energiaültetvény KÖRNYEZETI HŐ geotermikus hidrotermikus légtermikus HULLADÉK? A megújulókkal kapcsolatos kevés általános érvényű megállapítás közül a legfontosabb: a földrajzi térben mindenhol elérhetők!

25 napkollektor biztonsági szelep hőmérő kiegészítő fűtés keverőszelep nyomásmérő vezérlő kazán meleg víz tároló tágulási tartály vissza csapó szelep keringető szivattyú hőcserélő hideg víz

26 A napkollektor használatával előállított energia évi kwh/m 2, amely 25 e Ft körüli megtakarítást jelent. 6 négyzetméter esetén akár 150e Ft/év a megtakarítás. Praktiker

27 Hamburg Braamwisch - Gut Karlshöhe

29 Áramtermelés napenergiával Fotovillamos Hibrid Termovillamos

30 Freiburg

31 PowerShade zsalúzia és PV

33 Hibrid kollektor PVT (PhotoVoltaics/Thermal) A fotovillamos rendszerek hatásfoka 0,2-0,4%- kal csökken 1 C hőmérséklet-emelkedésnél Standard teszt hőmérséklet: 25 C Nyári üzemi hőmérséklet: 80 C!!! Megoldás: a fotovillamos felület alatt egy folyadékos vagy levegős napkollektor

34 Folyadékos rendszerbe integrálva - áramtermelésre optimalizált - hőtermelésre optimalizált

35 TERÜLETEGYSÉGRE JUTÓ TELJESÍTMÉNY A Fresnel- kollektor: W/m 2 Napvályú: W/m 2 Naptányér és torony: 9-14 W/m 2

36 Andasol (2009) 50 MW 180 GWh/év 41% hatásfok Na-nitrát (60%) + K-nitrát (40%) olvadt só hőtároló = 7,5 óra üzemidő teljes kapacitással napenergia nélkül is Nagyszerű adottságok: 2200 kwh/m 2 /év nálunk 1300

37 Szélenergia Norman Foster

Biomassza Napenergia tárolása kémiai kötések formájában: fűtőelemek Alkalmazása elméletileg CO2-semleges, mert a szerves anyag lebomlása mindenképpen bekövetkezne, itt csak gyorsítunk a folyamaton: A

39 Biomassza Napenergia tárolása kémiai kötések formájában: fűtőelemek Alkalmazása elméletileg CO2-semleges, mert a szerves anyag lebomlása mindenképpen bekövetkezne, itt csak gyorsítunk a folyamaton: A keletkező anyagok visszakerülnek a természet anyag- és energiaforgalmába és újra beépülnek a szerves anyagokba. Gyakorlatilag nem! - EROI (Energy Return On Investment) v. EROEI (Energy Return on Energy Invested) A világon az összes energiafelhasználás 13-15%-át biztosítja!!!

40 Csoportosítás 1 Szilárd tüzelőanyag Folyékony tüzelőanyag - üzemanyag Gáznemű tüzelőanyag - üzemanyag - Elsődleges biomassza: természetes vegetáció, szántóföldi növények, erdő, rét, legelő, kertészeti növények, vízben élő növények. - Másodlagos biomassza: állatvilág, gazdasági haszonállatok, az állattenyésztés fő termékei, melléktermékei, hulladékai. - Harmadlagos biomassza: biológiai eredetű anyagokat felhasználó iparok termékei, melléktermékei, hulladékai, emberi települések szerves eredetű hulladékai.

41 Csoportosítás 2 A) Hulladék biomassza B) Direkt energetikai ültetvények (Olyan növény, amit energetikai felhasználás céljából termesztenek): Közvetlen eltüzelésre; Biokémiai átalakításra (biogáz); Bioüzemanyagnak. Gyorsan növő, rövid vágásfordulójú, sarjadásra hajlamos; Nagy tömeget adó, gyorsan kitermelhető (sűrű térállású); Gyomokkal szemben ellenálló; Energiakihozatal

43 Európai Parlament és a Tanács 2009/28/EK IRÁNYELVE 2. cikk geotermikus energia: a szilárd talaj felszíne alatt hő formájában található energia; Sekély mélységű ( m) Nagy mélységű hidrotermikus energia: a felszíni vizekben hő formájában tárolt energia; légtermikus energia: hő formájában a környezeti levegőben tárolt energia;

44 A geotermikus energia ajánlott felhasználási területei, ill. komplex hasznosítása Lindal-diagramm Az eddig feltárt legnagyobb hőmérsékletű területek: Milos (Görögo) 310 C, Salton Sea (AEÁ) 360 C, Cerro Prieto (Mex.) 388 C.

46 Beépítés szerint Folyóvízi erőmű: Folyóra vagy patakra telepített elektromos energiát előállító vízerőmű Tározós erőmű: Magasan fekvő víztározóba kis vízhozamú folyó vizét felduzzasztják és csak a villamosenergia fogyasztási csúcsokon helyezik üzembe a vízturbinát. Szivattyús-tározós rendszer: Az alacsonyabb szinten lévő folyóból (tározóból) egy magasabban fekvő tározóba szivattyúzzák fel a vizet, majd elektromos energiát termelnek a tárolt vízzel. Árapály erőmű: A tenger árapályjelenségéből adódó vízszintkülönbségek hasznosítására telepített speciális vízerőmű. Hullámerőmű: A tenger hullámzásának energiáját hasznosító erőmű a tengerben vagy a parton. Tengeráramlat-erőmű: Erős tengeráramlatok kinetikus energiájának hasznosítására szolgáló erőmű.

47 A szélenergia rendszerbe integrálásának eszközrendszere Jelenleg kwh akkukapacitás/autó

Hasonló dokumentumok

Energianövények, biomassza energetikai felhasználásának lehetőségei

Környezetvédelmi Szolgáltatók és Gyártók Szövetsége Hulladékból Tüzelőanyag Előállítás Gyakorlata Budapest 2016 Energianövények, biomassza energetikai felhasználásának lehetőségei Dr. Lengyel Antal főiskolai